汽車安全氣囊產(chǎn)品設計開發(fā)指南

1、汽車安全氣囊產(chǎn)品設計開發(fā)指南1、設計該產(chǎn)品的目的 安全氣囊是汽車的輔助約束系統(tǒng)，不能在保護乘員方面起主要作要，只能配合主約束系統(tǒng)（安全帶）降低乘員的傷害值。因此，安全氣囊的使用，只能減少或降低乘客的傷害程度。且在某種意義上說，如不和主約束系統(tǒng)配合使用，會導致乘客更大的傷害。因此，安全氣囊系統(tǒng)在整車中的應用，其目的是為了降低在事故發(fā)生時對乘員的傷害，且必須與主動約束系統(tǒng)相匹配才可以達到保護的目的。1.1零件構成圖 安全氣囊系統(tǒng)的系統(tǒng)圖如下圖所示。2、設計構想（思想、理念）2.1設計原則。 2.1.1 該零件系統(tǒng)的功能要求安全氣囊系統(tǒng)屬于被動安全約束系統(tǒng)，其功能是在車輛發(fā)生碰撞是對乘員進行保護。但

2、是。其保護功能相對于主動約束系統(tǒng)，如車身、ABS等，是次要的。相反，如果使用不當，會對乘員造成更大的傷害。開發(fā)安全氣囊系統(tǒng)，其要求之一（也是最重要的要求）是滿足安全法規(guī)。如，在中國國內目前需要滿足GB 11551-2003（正面碰撞法規(guī)要求）。法規(guī)中主要規(guī)定了發(fā)生碰撞時，乘員頭部、胸部、大腿部等的傷害指標。如，頭部傷害指標要求小于1000HIC等。對于系統(tǒng)中的零部件，如方向盤、passenger airbag，需要滿足相關的頭部沖擊、氣味性等國家強檢要求，以及相關的標準要求。 零部件材料方面，也需要滿足相關的規(guī)定和要求。如材料的機械特性，物理特性等等。2.1.2 該零件系統(tǒng)的顧客要求汽車的安全

3、性一直都是消費者關注的，ABS、氣囊、安全艙結構等裝置成為人們津津樂道的時髦名詞，似乎只有配上這些裝置的汽車才上檔次。其實在發(fā)生交通事故時，對人們安全起最主要保障作用的卻是我們最常見的安全裝置安全帶。不過，隨著科技的進步，安全氣囊的應用基本普及。一般乘用車都會考慮使用安全氣囊系統(tǒng)。消費者也希望自己的車配備這些安全措施，希望在發(fā)生事故是，安全氣囊系統(tǒng)可以提供最大、最好的保護。但是，安全氣囊系統(tǒng)對乘員的保護是有限的。 2.2 設計參數(shù)。2.2.1 決定尺寸的因素安全氣囊系統(tǒng)的組成如上述結構圖所示，包含很多零件：方向盤，Driver Airbag，Passenger Airbag，ECU，Clock

4、spring，（這只是一種非常簡單的氣囊系統(tǒng)配置情況），等等。對于方向盤的設計，決定其尺寸的因素主要是造型及布置。方向盤周邊的環(huán)境很多，主要包括：轉向柱、DAB、時鐘彈簧、組合開關、組合開關護罩。對于方向盤的設計，還要注意前方視野（主要針對對于組合儀表的視野校核） 對于DAB的設計，主要考慮DAB模塊的布置空間。影響DAB模塊的大小的主要因素是氣袋容積和氣體發(fā)生器。所以，設計DAB時要注意轉向柱、時鐘彈簧及方向盤骨架對設計空間的影響。2.2.2 決定重量的因素 :對于方向盤，其決定因素是方向盤骨架的材料。對于氣囊模塊主要是氣袋、發(fā)生器及骨架。2.2.3 決定零件測試程序的因素2.3 環(huán)境條件

5、2.3.1 零件的工作溫度范圍根據(jù)國際標準ISO 12097，工作溫度在-35+85。方向盤執(zhí)行相關的行業(yè)標準及企業(yè)標準。 2.3.2 零件工作的壓力范圍根據(jù)國際標準ISO 12097。2.3.3 其他注意事項氣囊系統(tǒng)模塊執(zhí)行國際標準ISO 12097。對于時鐘彈簧，目前公司還沒有成文的企業(yè)標準。2.4 設計基本因素2.4.1 組裝大致設計如上圖所示，這是一個四氣囊系統(tǒng)，包括DAB、PAB、SAB。方向盤上安裝了電話和音響控制開關。時鐘彈簧和方向盤安裝在轉向柱上，時鐘彈簧一般裝在組合開關上。時鐘彈簧的上表面到方向盤下底面的間隙至少保證在35mm，其目的是考慮到制造及裝配誤差，防止時鐘彈簧在轉動

6、是與方向盤干涉。時鐘彈簧上表面最好與組合開關護罩上表面同平面或者在其之下3mm左右。SDM一般安裝在最容易感受碰撞信號的地方，但是安裝位置強度和剛度必須足夠，不允許在碰撞時發(fā)生變形。SIS一般裝在B柱上，且容易接收側面碰撞信號。PAB安裝在儀表板上，有兩種方式：帶PAB 蓋和不帶PAB蓋。不帶PAB蓋，整個模塊埋在儀表板內。2.4.2 影響裝配位置和一些部件定位的因素a. 對于DAB，著重考慮方向盤給DAB的空間，對于不同的氣囊公司，有不同的空間要求。但是DAB模塊下端面與轉向柱頭端面的距離至少要留出5mm。b.對于PAB，其配合較多，要考慮與儀表板、橫梁、風道的配合關系，有必要時還要考慮與手

7、套箱的配合關系。PAB與橫梁的距離希望在15mm以上。PAB COVER與儀表板PAB開口的配合，其公差范圍一般為10.5mm，且要保證其配合間隙的均勻，COVER與儀表板的面差控制在0.2mm以下。方向盤與DAB模塊、時鐘彈簧、組合開關護罩的配合，方向盤下護罩底面與時鐘彈簧上表面保持35mm間隙，且時鐘彈簧上表面與組合開關的上表面最好同一平面或者時鐘彈簧上表面底也可以。2.4.2 裝配注意事項a. DAB、方向盤、及時鐘彈簧的裝配聯(lián)系緊密，一般先裝時鐘彈簧，再裝組合開關及護罩，再到方向盤，到DAB。但是再前面的工位上，一般方向盤和DAB不緊固，因為后續(xù)工位要檢查（如四輪定位等）。b.對于PA

8、B，最好的裝配工藝是有儀表板分裝線，先裝好PAB后，再將整個儀表板裝到車身上。c.對于整個氣囊系統(tǒng)的裝配，ECU與線束到最好檢查時再裝配。否則，如果系統(tǒng)沒有裝配到位而通電，則ECU會有故障代碼。再檢查時，系統(tǒng)裝配到位，各結構都對接好，并用診斷儀診斷系統(tǒng)。2.6 測試基本參數(shù)2.6.1 系統(tǒng)a.正面碰撞需滿足CMVDR294，但是2003年國家強檢頒布了GB-11551-2003正面碰撞法規(guī)。兩個標準基本一致，必須滿足；b.側面碰撞法規(guī)在還沒有正式實施，但已經(jīng)起草 歐洲： a.正面碰撞標準為ECE R94b.側面碰撞ECE R95 c.ENCAP的要求并非強制性的，但是其測試、評定結果會公布在網(wǎng)

9、上，對于整車安全性能有很高要求美國：對于是否系安全帶沒有要求，因此對于氣囊系統(tǒng)的要求相當高，是目前法規(guī)最嚴格的體系a.正面碰撞FMVSS208，該標準在2002年修訂，其法規(guī)要求變化較快。2007年，正面剛性壁碰撞要求可能由48KPH提高到56KPH，且加強了對5百分位假人及小孩的保護要求b.側面碰撞FMVSS214c.翻滾要求：對于翻滾也有嚴格要求在歐洲市場，對于行人保護方面，將分階段進行實施，預計2010年將全部施行信任保護要求?？己税踩珰饽?，要聯(lián)系與其相關的氣囊方面，如安全帶方面的法規(guī)、座椅方面、兒童保護方面、內飾件碰撞保護方面等等。還有對氣囊系統(tǒng)有很大影響的電磁兼容、粗糙路面、誤操作等

10、試驗。目前，我們的最低要求是所有傷害指標必須在法規(guī)值的80以下，但是期望達到60。對于正面碰撞，主要考核假人的頭部、胸部傷害指標；側面碰撞考核頭部、胸部、大腿部傷害指標。氣囊系統(tǒng)的安全性能不僅僅是其本身，更重要的是車身對乘員的保護。2.6.2 零部件氣囊系統(tǒng)模塊執(zhí)行國際標準ISO 12097。2.6.3 其他注意事項a.安全帶的配置與氣囊系統(tǒng)的配置必須一一對應，一個氣囊系統(tǒng)只能有一種安全帶配置；b.ECU的位置選擇要特別注意，一定要選擇碰撞后不變形或變形小且能夠很好接收碰撞信號的位置，且其周圍沒有其他不見干擾，不會有其他不見、物體、液體等的侵入； c.時鐘彈簧、線束與氣囊等的接口要對接可靠，且

11、必須要有自鎖。試驗車及試驗零部件狀態(tài)一致性要好，最好都是工裝狀態(tài)。特別是車身不能在試驗時或者試驗后有更改。2.7 其他標識性的設計由于氣囊系統(tǒng)及其零部件都是安全、法規(guī)件，因此必須做好氣囊系統(tǒng)及零部件的追溯。目前公司已經(jīng)建立了關鍵零部件的追溯機制，并對追溯做了系統(tǒng)的管理。也制定了相應的追溯標準，追溯條碼的涉及和管理等等。目前，公司的追溯包括批量追溯和精確追溯，對于氣囊系統(tǒng)零部件都建立的精確追溯。附錄資料：不需要的可以自行刪除閃光對焊工藝評定記錄工程名 xxxx試件用部位崗前焊接工藝試驗試件編號HXJ/2017-20851操作人接頭形式/接頭類型閃光對焊鋼筋規(guī)格HRB400E 14設備型號UN-1

12、00對焊機設備電壓380V設備功率U20-3.8-7.6V鋼筋母材爐批號Y-7032494鋼筋母材復驗報告編號HXH/GL2017-03292焊劑/檢查依據(jù)JGJ18-2012一般項目質量驗收規(guī)程的規(guī)定試件外觀描述結果1.對焊接頭表面應呈圓滑、帶毛刺狀，不得有肉眼可見的裂紋。滿足要求合格2.鋼筋與電極接觸處不得有明顯燒傷無明顯燒傷合格3、接頭處的彎折大于2滿足要求合格4、軸線偏移不得大于筋直徑的1/10，且不得大于1mm滿足要求合格力學性能鋼筋編號123結果1.接頭試件拉伸試驗625630640合格2.接頭彎曲試驗90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格試驗結果試驗報告編號： HXJ/GH2

13、017-06113 ,本試驗結果 合格 。評定意見結論： 1、本評定按JGJ18-2012規(guī)定進行準備、施工和試驗； 2、確認試驗記錄正確，評定結果 合格 。閃光對焊工藝評定記錄工程名稱：試件用部位崗前焊接工藝試驗試件編號HXJ/2017-20851操作人王福軍接頭形式/接頭類型閃光對焊鋼筋規(guī)格HRB400E 16設備型號UN-100對焊機設備電壓380V設備功率U20-3.8-7.6V鋼筋母材爐批號B17687鋼筋母材復驗報告編號HXH/GL2017-03107焊劑/檢查依據(jù)JGJ18-2012一般項目質量驗收規(guī)程的規(guī)定試件外觀描述結果1.對焊接頭表面應呈圓滑、帶毛刺狀，不得有肉眼可見的裂紋

14、。滿足要求合格2.鋼筋與電極接觸處不得有明顯燒傷無明顯燒傷合格3、接頭處的彎折大于2滿足要求合格4、軸線偏移不得大于筋直徑的1/10，且不得大于1mm滿足要求合格力學性能鋼筋編號123結果1.接頭試件拉伸試驗595590615合格2.接頭彎曲試驗90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格試驗結果試驗報告編號： HXJ/GH2017-06082 ,本試驗結果 合格 。評定意見結論： 1、本評定按JGJ18-2012規(guī)定進行準備、施工和試驗； 2、確認試驗記錄正確，評定結果 合格 。閃光對焊工藝評定記錄工程名稱：試件用部位崗前焊接工藝試驗試件編號HXJ/2017-20851操作人王福軍接頭形式/接

15、頭類型閃光對焊鋼筋規(guī)格HRB400E 18設備型號UN-100對焊機設備電壓380V設備功率U20-3.8-7.6V鋼筋母材爐批號172020鋼筋母材復驗報告編號HXJ/GL2017-03111焊劑/檢查依據(jù)JGJ18-2012一般項目質量驗收規(guī)程的規(guī)定試件外觀描述結果1.對焊接頭表面應呈圓滑、帶毛刺狀，不得有肉眼可見的裂紋。滿足要求合格2.鋼筋與電極接觸處不得有明顯燒傷無明顯燒傷合格3、接頭處的彎折大于2滿足要求合格4、軸線偏移不得大于筋直徑的1/10，且不得大于1mm滿足要求合格力學性能鋼筋編號123結果1.接頭試件拉伸試驗605585585合格2.接頭彎曲試驗90度未破裂90度未破裂90

16、 度未破裂合格試驗結果試驗報告編號： HXJ/GH2017-06083 ,本試驗結果 合格 。評定意見結論： 1、本評定按JGJ18-2012規(guī)定進行準備、施工和試驗； 2、確認試驗記錄正確，評定結果 合格 。閃光對焊工藝評定記錄工程名稱：試件用部位崗前焊接工藝試驗試件編號HXJ/2017-20851操作人王福軍接頭形式/接頭類型閃光對焊鋼筋規(guī)格HRB400E 20設備型號UN-100對焊機設備電壓380V設備功率U20-3.8-7.6V鋼筋母材爐批號 TA17-06072鋼筋母材復驗報告編號HXJ/GL2017-03297 焊劑/檢查依據(jù)JGJ18-2012一般項目質量驗收規(guī)程的規(guī)定試件外觀

17、描述結果1.對焊接頭表面應呈圓滑、帶毛刺狀，不得有肉眼可見的裂紋。滿足要求合格2.鋼筋與電極接觸處不得有明顯燒傷無明顯燒傷合格3、接頭處的彎折大于2滿足要求合格4、軸線偏移不得大于筋直徑的1/10，且不得大于1mm滿足要求合格力學性能鋼筋編號123結果1.接頭試件拉伸試驗600 605610 合格2.接頭彎曲試驗90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格試驗結果試驗報告編號： HXJ/GH2017-06084 ,本試驗結果 合格 。評定意見結論： 1、本評定按JGJ18-2012規(guī)定進行準備、施工和試驗； 2、確認試驗記錄正確，評定結果 合格 。閃光對焊工藝評定記錄工程名稱：試件用部位崗前焊接

18、工藝試驗試件編號HXJ/2017-20851操作人王福軍接頭形式/接頭類型閃光對焊鋼筋規(guī)格HRB400E 22設備型號UN-100對焊機設備電壓380V設備功率U20-3.8-7.6V鋼筋母材爐批號704-1403 鋼筋母材復驗報告編號HXJ/GL2017-03298焊劑/檢查依據(jù)JGJ18-2012一般項目質量驗收規(guī)程的規(guī)定試件外觀描述結果1.對焊接頭表面應呈圓滑、帶毛刺狀，不得有肉眼可見的裂紋。滿足要求合格2.鋼筋與電極接觸處不得有明顯燒傷無明顯燒傷合格3、接頭處的彎折大于2滿足要求合格4、軸線偏移不得大于筋直徑的1/10，且不得大于1mm滿足要求合格力學性能鋼筋編號123結果1.接頭試件拉伸試驗6155